[实用新型]一种外延生长用的设备

说明书

本实用新型公开了一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘、进气管路、出气管路以及位于进气管路和出气管路之间的反应腔室，外延生长时，进气管路提供反应气体，出气管路排除尾气，石墨盘位于反应腔室内，用于承载外延生长晶片，出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀，解决了普通阀门无法精确控制的技术问题。

技术领域

本实用新型属于半导体制造领域，具体涉及一种外延生长用的设备。

背景技术

参看图1，目前高温真空烤炉在对MOCVD石墨盘进行处理时的进气方式大多是直接由单根石墨管直接通入，再由侧面管路抽气，通过压力开关的上下限控制进气阀件开关来控制高温真空烤炉的压力。传统的气阀件开关难以精确控制压力变化。

现有的进气、抽气方式、以及控压方式不利于Cl2、HCl等比重较大的、粘滞性气体的扩散，且在高温真空炉处理过程中，为了增加处理量，石墨盘为垂直放置，从而使得Cl2、HCl等气体不能均匀分布在石墨盘表面，不能充分与石墨盘表面的GaN、AlN等氮化物充分反应就被抽走。导致MOCVD生长效果不佳。

原有设计，N2、H2等小比重的气体，扩散性较好，可充满整个高温真空炉腔体内，但是，对于Cl2、HCl等大比重、粘滞性气体来说，不能在短时间内充分扩散到腔体内，且，通入的Cl2、HCl进气时气体压力较高（45psi左右），可能为液态，单独进气口不能充分汽化，而导致液态的Cl2、HCl直接喷射在石墨盘上，造成因浓度过高，石墨盘表面的碳化硅镀层被腐蚀，反而降低石墨盘使用寿命。

实用新型内容

本实用新型就是针对背景技术的问题提出一种可行的解决方案，本实用新型提供了一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘、进气管路、出气管路以及位于进气管路和出气管路之间的反应腔室，外延生长时，进气管路提供反应气体，出气管路排除尾气，石墨盘位于反应腔室内，用于承载外延生长晶片出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀，蝶阀的关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，而采用其他类型气阀件开关只具有开关状态，难以达到接近或者超过蝶阀的控制效果。

在本实用新型的一些实施例中，优选的，进气管路与出气管路位于石墨盘的两侧。

在本实用新型的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路与石墨盘之间设置有匀气装置。

在本实用新型的该些变形实施例中，优选的，匀气装置表面具有均匀分布的孔洞。

在本实用新型的该些变形实施例中，优选的，匀气装置的孔洞关于石墨盘表面均匀分布。

在本实用新型的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路与出气管路相对石墨盘对称设置。

在本实用新型的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路提供的进气包括大分子气体。

在本实用新型的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路提供的进气的成分包括氯气或/和氯化氢。

在本实用新型的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，设备具有控制器，控制器用于调整蝶阀开启角度。

在本实用新型的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，反应腔室内具有气压感应器。

本实用新型的主要有益效果包括：

（1）出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀，蝶阀在调整反应腔室压力时，可根据设定压力大小来控制阀瓣或碟板的开合或旋转角度，具有快速准确调整气压的功能；

（2）进气管路与出气管路位于石墨盘的两侧，相比常规出气管位于石墨盘侧壁相比，更适合于例如氯气、氯化氢等大分子气体充分参与外延反应；